Question

硝酸工業(yè)尾氣中的氮氧化物是主要大氣污染之一，其常用的治理方法有以下兩種：
a．堿液吸收法：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，若用純堿溶液替代NaOH溶液，反應(yīng)類似，有CO₂放出．
b．氨催化還原法：NO_x+NH₃

催化劑

△

N₂+H₂O（未配平）
（1）硝酸工業(yè)尾氣中的NO₂和NO的體積比必須調(diào)整到何值時(shí)，才能被Na₂CO₃溶液完全吸收？如何進(jìn)行調(diào)整？
（2）若工廠每天排出aLNO₂和bLNO，吸收這些氣體需cmol?L^-1的Na₂CO₃溶液多少升？
（3）若用氨催化還原法處理上述尾氣，每天至少需NH₃多少升？（以上氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：堿液吸收法：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，用純堿溶液替代NaOH溶液，反應(yīng)類似，有CO₂放出，那么化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₃+CO₂，據(jù)此解答（1）（2）即可；
（3）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式6NO₂+8NH₃

催化劑

△

7N₂+12H₂O，6NO+4NH₃

催化劑

△

5N₂+6H₂O進(jìn)行計(jì)算即可．

解答： 解：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₃+CO₂，
（1）要使尾氣中的NO₂、NO完全吸收，應(yīng)將NO₂、NO的體積比調(diào)整到1或大于1，即V（NO₂）/V（NO）≥1，當(dāng)NO₂、NO的體積比不符合要求時(shí)，可向尾氣中通入一定量的O₂，使NO轉(zhuǎn)化為NO₂，達(dá)到改變NO₂與NO的體積比的目的，
故答案為：V（NO₂）/V（NO）≥1，當(dāng)NO₂、NO的體積比不符合要求時(shí)，可向尾氣中通入一定量的O₂，使NO轉(zhuǎn)化為NO₂，達(dá)到改變NO₂與NO的體積比的目的；
（2）2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₃+CO₂
     2     1                      1  1    1       
     由NaNO₃，NaNO₂ 中Na與N守恒：Na～N～

1

2

2Na₂CO₃ 
                                1   1  0.5
                                

a+b

22.4

     
Na₂CO₃ 物質(zhì)的量：

a+b

44.8

，V（Na₂CO₃）=

a+b

44.8c

L，故答案為：

(a+b)

44.8c

L；
（3）化學(xué)反應(yīng)方程式6NO₂+8NH₃

催化劑

△

7N₂+12H₂O，6NO+4NH₃

催化劑

△

5N₂+6H₂O，要處理aLNO₂和bLNO，那么需要氨氣的物質(zhì)的量為：

8a

6

+

4b

6

=

4a+2b

3

，故答案為：

4a+2b

3

．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，難度較大，充分利用守恒觀點(diǎn)解題是正確思路．